(57)【要約】【課題】  基板を歪まないように位置決めする。【解決手段】  テーブルの載置面から複数本のピンを突出させ、ピンの先端で基板を支持した後にピンを載置面下に没入させることにより基板を載置面上に載せ、次いで基板を載置面上で位置決めし、載置面に固定する基板の位置決め方法において、ピンで支えた基板の中央部を基板の自重により撓ませ、ピンを下降させてこの基板の中央部から載置面に当接させ、さらにピンを下降させて基板の周辺部を載置面に当接させることにより基板を載置面上に載せる。基板を載置面上に滑らないように、また、空気を閉じ込めないように固定し、基板の破損、変形等を防止することができる。【選択図】  図１０
2006344675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブルの載置面上から複数本のピンを突出させ、ピンの先端で基板を支持した後にピンを載置面下に没入させることにより基板を載置面上に載せ、次いで基板を載置面上で位置決めし、載置面に固定する基板の位置決め方法において、ピンで支えた基板の中央部を基板の自重により撓ませ、ピンを下降させてこの基板の中央部から載置面に当接させ、さらにピンを下降させて基板の周辺部を載置面に当接させることにより基板を載置面上に載せることを特徴とする基板の位置決め方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板の位置決め方法において、基板の全面が載置面に当接した後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着し、位置決め前に吸着を解除することを特徴とする基板の位置決め方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の基板の位置決め方法において、基板を載置面上で位置決めした後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着することを特徴とする基板の位置決め方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板の位置決め方法において、基板の中央部が載置面に当接する直前までのピンの下降速度を、基板が中央部から周辺部にかけて載置面に当接する際のピンの下降速度よりも大きくすることを特徴とする基板の位置決め方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の基板の位置決め方法において、すべてのピンの先端をなぞる曲面が基板の撓み曲線に合致するように配置したピンで基板を支えることを特徴とする基板の位置決め方法。
【請求項６】
テーブルの載置面から複数本のピンを突出させ、ピンの先端で基板を支持した後にピンを載置面下に没入させることにより基板を載置面上に載せ、位置決め機構により基板を載置面上で位置決めし、載置面の吸引孔からの吸引により基板を載置面上に固定する基板の位置決め装置において、ピンで基板を載置面の上方に支持した際に、基板の中央部が基板の自重により撓むように、ピンが配置されたことを特徴とする基板の位置決め装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板の位置決め装置において、基板の全面が載置面に当接した後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着し、位置決め機構による位置決め前に吸着を解除する吸引孔が載置面に設けられたことを特徴とする基板の位置決め装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の基板の位置決め装置において、基板を載置面上で位置決め機構により位置決めした後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着する吸引孔が載置面に設けられたことを特徴とする基板の位置決め装置。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の基板の位置決め装置において、基板の中央部が載置面に当接する直前までのピンの下降速度が、基板が中央部から周辺部にかけて載置面に当接する際のピンの下降速度よりも大きくなるようにピンの下降速度を制御することを特徴とする基板の位置決め装置。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の基板の位置決め装置において、すべてのピンの先端をなぞる曲面が基板の撓み曲線に合致するようにピンを配置したことを特徴とする基板の位置決め装置。
【請求項１１】
請求項６乃至請求項１０のいずれかに記載の基板の位置決め装置を用いたことを特徴とするパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばガラス板等の基板上に高精細なパターンを形成するに先立ち基板を位置決めするための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カラー液晶表示装置は、各画素に表示すべき色に対応したカラーフィルタを備えている。このカラーフィルタの製造方法としては、従来からフォトリソグラフィー工程を複数回繰り返す顔料分散法等が用いられてきたが、近年、コストダウンを主たる目的として、インクジェット装置を用いる方法が注目されている。
【０００３】
カラーフィルタのパターンピッチは、カラー液晶表示装置の高精細化に伴って、益々微細化する傾向にある。インクジェット装置から吐出されるインク量は、数ピコリットル〜数十ピコリットルで極めて少ない。そして、細かな線幅のパターンを形成するには、インクの吐出量が少ないことが必要であり、この点においてもインクジェット装置はカラーフィルタの製造に好適である。
【０００４】
ところで、上記インクジェット装置では、複数のピエゾ駆動型ヘッドを備えたノズルヘッドを用いてカラーフィルタのパターンを形成するのが通常である。
【０００５】
このようなパターンをガラス基板等の基板に形成するには、基板を精密に位置決めする必要がある。そのため、カラーフィルタのパターンを形成するパターン形成装置では、基板を精密に位置決めするために用いるカメラ（以下、アライメントカメラという。）が複数設置されている。このアライメントカメラを用いて基板を位置決めする場合は、例えば基板の隅角部にマークを描画しておき、このマークをアライメントカメラの視野角内に入るようにしていた。
【０００６】
ところが、上記アライメントカメラは、視野角が極めて狭く、この視野角内に基板のマークが入るようにするには、パターン形成装置に基板を搬送する前に、基板をアライメントカメラの視野角内に入るように予め位置決めする（以下、プリアライメントという。）ためにプリアライメント装置が必要となる。
【０００７】
プリアライメント装置は、テーブルの水平な載置面から垂直方向に複数本のピンを突出させ、ピンの先端で基板を支持した後にピンを載置面下に没入させることにより基板を載置面上に載せ、位置決め機構により基板を載置面上で位置決めし、載置面の吸引孔からの吸引により基板を載置面上に固定するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、従来のプリアライメント装置は、ピンで基板を水平に保持しつつ載置面上に載せるようになっているので、基板が載置面上に乗ると基板と載置面との間の空気層の作用で基板が滑り、位置決め機構による移動量が大きくなって基板裏面にキズが生じる可能性がある。また、基板が載置面上のストッパ等に当って破損したりするおそれがある。また、基板が載置面上で静止したとしても、基板を固定した際に基板と載置面との間に空気が閉じ込められ、このため基板が歪んだり破損したりするおそれもある。基板が破損しないまでも空気をはらんだ状態のまま載置面上に固定されパターンが形成された場合は、パターンに歪みが生じ不良品となる。近年、カラーフィルタの基板は例えば１９００ｍｍ×２２００ｍｍのごとく大型化しているが、大型の基板について上記現象が顕著となる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決することができる位置決め方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、テーブルの載置面から複数本のピンを突出させ、ピンの先端で基板を支持した後にピンを載置面下に没入させることにより基板を載置面上に載せ、次いで基板を載置面上で位置決めし、載置面に固定する基板の位置決め方法において、ピンで支えた基板の中央部を基板の自重により撓ませ、ピンを下降させてこの基板の中央部から載置面に当接させ、さらにピンを下降させて基板の周辺部を載置面に当接させることにより基板を載置面上に載せる基板の位置決め方法を採用する。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板の位置決め方法において、基板の全面が載置面に当接した後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着し、位置決め前に吸着を解除する基板の位置決め方法を採用する。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の基板の位置決め方法において、基板を載置面上で位置決めした後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着する基板の位置決め方法を採用する。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板の位置決め方法において、基板の中央部が載置面に当接する直前までのピンの下降速度を、基板が中央部から周辺部にかけて載置面に当接する際のピンの下降速度よりも大きくする基板の位置決め方法を採用する。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の基板の位置決め方法において、すべてのピンの先端をなぞる曲面が基板の撓み曲線に合致するように配置したピンで基板を支える基板の位置決め方法を採用する。
【００１５】
請求項６に係る発明は、テーブルの載置面から複数本のピンを突出させ、ピンの先端で基板を支持した後にピンを載置面下に没入させることにより基板を載置面上に載せ、位置決め機構により基板を載置面上で位置決めし、載置面の吸引孔からの吸引により基板を載置面上に固定する基板の位置決め装置において、ピンで基板を載置面の上方に支持した際に、基板の中央部が基板の自重により撓むように、ピンが配置された基板の位置決め装置を採用する。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の基板の位置決め方法において、基板の全面が載置面に当接した後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着し、位置決め機構による位置決め前に吸着を解除する吸引孔が載置面に設けられた基板の位置決め装置を採用する。
【００１７】
請求項８に係る発明は、請求項６又は請求項７に記載の基板の位置決め装置において、基板を載置面上で位置決め機構により位置決めした後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着する吸引孔が載置面に設けられた基板の位置決め装置を採用する。
【００１８】
請求項９に係る発明は、請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の基板の位置決め装置において、基板の中央部が載置面に当接するまでのピンの下降速度が、基板が中央部から周辺部にかけて載置面に当接する際のピンの下降速度よりも大きくなるようにピンの下降速度を制御する基板の位置決め装置を採用する。
【００１９】
請求項１０に係る発明は、請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の基板の位置決め装置において、すべてのピンの先端をなぞる曲面が基板の撓み曲線に合致するようにピンを配置した基板の位置決め装置を採用する。
【００２０】
請求項１１に係る発明は、請求項６乃至請求項１０のいずれかに記載の基板の位置決め装置を用いたパターン形成装置を採用する。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１又は請求項６に係る発明によれば、ピンで支えた基板の中央部を基板の自重により撓ませ、ピンを下降させてこの基板の中央部から載置面に当接させ、さらにピンを下降させて基板の周辺部を載置面に当接させることにより基板を載置面上に載せることから、基板を載置面上に滑らないように置くことができ、また、基板と載置面との間に空気が閉じ込められないように基板を載置面上に固定することができる。従って、基板の破損、変形等を防止することができる。
【００２２】
請求項２又は請求項７に係る発明によれば、基板の全面が載置面に当接した後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着し、位置決め前に吸着を解除するので、基板と載置面との間から空気を排除し、固定時の基板の滑り量を減少させることによって、位置決め時の移動量を小さくし基板裏面にキズが生じないようにすることができる。また、僅かに摩擦力が作用した状態で基板を動かすことができるので、位置決め機構が基板に接触した瞬間の基板の挙動を抑制することができ、基板の欠損を防止することができる。加えて基板の位置決めをより正確に行うことができる。
【００２３】
請求項３又は請求項８に係る発明によれば、基板を載置面上で位置決めした後、基板をその中央部から周辺部に向って順に載置面に吸着することから、位置決め後においても基板と載置面との間から残留空気を排除することができる。
【００２４】
請求項４又は請求項９に係る発明によれば、基板の中央部が載置面に当接する直前までのピンの下降速度を、基板が中央部から周辺部にかけて載置面に当接する際のピンの下降速度よりも大きくすることから、基板を載置面上にできるだけ早く載置することができ、従って生産性を高めることができる。
【００２５】
請求項５又は請求項１０に係る発明によれば、すべてのピンの先端をなぞる曲面が基板の撓み曲線に合致するように配置したピンで基板を支えることから、基板を載置面上に安定的に載せることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２７】
なお、以下の実施形態では、本発明に係る位置決め装置をカラーフィルタ製造装置に適用した例を示し、またカラーフィルタ製造装置の一部にインクジェット装置を備えるものとして説明するが、本発明はインクジェット装置に限定されるものではなく、検査機、レーザー描画装置等にも適用可能である。
【００２８】
＜製造ラインの概略構成＞
図１に示すように、カラーフィルタ製造ラインは、カラーフィルタを製造するためのガラス基板１を洗浄、乾燥及び冷却等する前工程を備える。ガラス基板１は、この前工程から搬送手段としてのロボットハンド２によりパターン形成位置であるカラーフィルタ製造装置３に搬送される。このカラーフィルタ製造装置３では、ロボットハンド２により搬送されたガラス基板１が予め所定位置に位置決め手段によってプリアライメントされる。そして、カラーフィルタ製造装置３によりカラーフィルタとされたガラス基板１は、ロボットハンド２により後工程に搬送される。この後工程では、製造されたカラーフィルタの乾燥、検査等が行われる。
【００２９】
なお、ガラス基板１は、例えば２ｍ角の大きさで、厚さが０．５ｍｍ程度であり、その隅角部近傍には、ガラス基板１をテーブルに精密に位置決めするために用いるアライメントマーク（図示せず）が描画されている。
【００３０】
＜製造装置の機械的構成＞
図２に示すように、製造装置３は、カラーフィルタのパターンを形成する描画ユニット４と、この描画ユニット４の一部として構成される吐出ユニット５と、ガラス基板１を精密に位置決めするために用いるアライメントカメラが取り付けられるカメラ取付部６と、から大略構成されている。
【００３１】
描画ユニット４は、図２及び図３に示すように、設置用の土台となるベース７を有し、このベース７の上面には、所定の間隔をおいて互いに平行に２本のＸ軸レール８，８が設置されている。これらＸ軸レール８，８上には、移動テーブル９が取り付けられ、この移動テーブル９は後述するＸ方向テーブル駆動機構を駆動させることによりＸ軸レール８，８に沿って往復移動可能である。
【００３２】
移動テーブル９上には、回転テーブル１０及び吸着テーブル１１が順次積載するように設置され、回転テーブル１０は後述するテーブル回転駆動機構を駆動して回転させることにより、移動テーブル９に対して吸着テーブル１１が回転可能となる。そして、吸着テーブル１１の水平な載置面１１ａには、例えば２ｍ角のガラス基板１がロボットハンド２により搬送して載置される。
【００３３】
吸着テーブル１１は、図示しないバキューム機構を備えており、吸着テーブル１１の載置面１１ａには、図４に示すように、バキューム機構で吸引される多くの吸引孔２７が設けられる。基板１は吸引孔２７により吸引されることにより、吸着テーブル１１の載置面１１ａ上に吸着され固定される。
【００３４】
したがって、ガラス基板１は、上記Ｘ方向テーブル駆動機構を駆動させることによりＸ軸レール８，８に沿って往復移動可能に構成されるとともに、回転テーブル１０を上記テーブル回転駆動機構を駆動して回転させることにより移動テーブル９に対して回転可能に構成される。
【００３５】
また、ベース７上には、Ｘ軸レール８，８、移動テーブル９、回転テーブル１０、吸着テーブル１１及びガラス基板１を跨ぐように門形に形成された支持部１２が設置されている。この支持部１２は、ベース７上に立設された２本の垂直部１３，１３と、これら２本の垂直部１３，１３の上端に対して水平に固定された水平部１４とを備えている。そして、水平部１４の長手方向側面には、上記２本のＸ軸レール８，８に対して直交する方向にＹ軸レール１５が固着されている。
【００３６】
このＹ軸レール１５には、上記吐出ユニット５が当該Ｙ軸レール１５に沿って移動可能に取り付けられている。吐出ユニット５は、Ｙ軸レール１５に取り付けられ、結果としてガラス基板１に対するＹ方向移動手段となるＹ方向テーブル駆動機構１６と、このＹ方向テーブル駆動機構１６の下面に設けられた回転部１７と、この回転部１７に回転可能に固定されたノズルヘッドとしてのインクジェットヘッド１８と、を備えている。なお、Ｙ方向テーブル駆動機構１６は、ガラス基板１がインクジェットヘッド１８に対し相対的にＹ方向に移動するので、便宜上Ｙ方向テーブル駆動機構としている。
【００３７】
このインクジェットヘッド１８は、図示しないインク供給チューブを介してＲ，Ｇ，Ｂ３色のインクをそれぞれ貯留するインクタンク（図示せず）に連結されている。
【００３８】
したがって、描画ユニット４では、ガラス基板１をインクジェット装置５に対して相対移動させつつ、上記インクタンクからインク供給チューブを通して供給されたインクをインクジェットヘッド１８から吐出してガラス基板１上にパターンを形成する。
【００３９】
さらに、カメラ取付部６は、インクジェットヘッド１８を支持する支持部１２と同様にＸ軸レール８，８、移動テーブル９、回転テーブル１０、吸着テーブル１１及びガラス基板１を跨ぐように門形に形成されている。
【００４０】
また、カメラ取付部６は、支持部１２と同様にベース７上に立設された２本の垂直部１９，１９と、これら２本の垂直部１９，１９の上端に対して水平に固定された水平部２０とを備えている。そして、水平部２０の長手方向側面には、所定の間隔をおいて２つのアライメントカメラ２１が固定されている。このアライメントカメラ２１は、インクジェットヘッド１８からガラス基板１上にインクを吐出してパターンを形成する際、ガラス基板１を精密に位置決めするために用いられる。
【００４１】
吸着テーブル１１は、図２乃至図４に示すように略矩形状に形成される。
【００４２】
図４に示すように、吸着テーブル１１は、その載置面１１ａの中心部分に正方形の領域Ａ１を有し、この領域Ａ１から順次拡大した互いに相似形をなす領域Ａ２，Ａ３，Ａ４に分割されている。また、図４の紙面における領域Ａ４の左右には、長方形の領域Ａ５及び幅狭の領域Ａ７が順次外側に連設される一方、領域Ａ４の上下には、長方形の領域Ａ６及び幅狭の領域Ａ８が順次外側に連設されている。
【００４３】
領域Ａ１〜Ａ４、領域Ａ５及び領域Ａ７を組み合わせた形状は、横方向の長方形に形成されることから、横長のガラス基板１を載置可能としており、領域Ａ１〜Ａ４、領域Ａ６及び領域Ａ８を組み合わせた形状は、縦方向の長方形に形成されることから、縦長のガラス基板１を載置可能としている。
【００４４】
これらの領域Ａ１〜Ａ８には、吸着テーブル１１の中心部分を通るように一定間隔をおいて吸着手段としての複数の吸引孔２７（図中、○で示す）が十字形に分散配置され、かつ領域Ａ７，Ａ８には、一定間隔をおいて３つの吸引孔２７が配置されている。これらの吸引孔２７は、領域Ａ１〜Ａ８毎に図示しない真空ポンプ等の吸引手段に連結され、載置面１１ａ上に置かれたガラス基板１を吸引する。この吸引孔２７による基板１の吸引は、図１１（Ｇ）〜（Ｉ）、図１３（Ｌ）〜（Ｄ）に示すように、基板１の中央部から周辺部へと徐々に段階的に行われる。これにより、基板１と載置面１１ａとの間に空気が閉じ込められるのが防止される。
【００４５】
また、図４に示すように、吸引孔２７は、望ましくは領域Ａ１〜Ａ８毎に共通の溝５６内に設けられる。これにより、少ない孔数でも基板１を適正に吸着することができる。
【００４６】
領域Ａ２の隅角部には、リフトピン２８を構成するそれぞれ中空の吸引ピン２８ａ（図中、太い○で示す）が配置され、これら４つの吸引ピン２８ａの上下左右延長線上における領域Ａ３，Ａ４にも吸着手段としての吸引ピン２８ａが配置されている。これらの吸引ピン２８ａは、領域Ａ２〜Ａ４毎に吸着テーブル１１の載置面１１ａに対して出没可能に構成されるとともに、中空に形成されて吸引孔２７と同様に領域Ａ２〜Ａ４毎に図示しない真空ポンプ等の吸引手段に連結され、ガラス基板１を吸引する。
【００４７】
また、領域Ａ３の隅角部には、リフトピン２８を構成するそれぞれ中実の支持ピン２８ｂ（図中、○と×の組合せで示す）が配置され、これら４つの支持ピン２８ｂの上下延長線上における領域Ａ４，Ａ６にも支持ピン２８ｂが配置されている。また、支持ピン２８ｂは、領域Ａ４の隅角部及び領域Ａ５の上下端近傍に配置されるともに、領域Ａ６に一定間隔をおいて複数配置されている。
【００４８】
図５（Ａ）（Ｂ）及び図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、すべてのピン２８ａ，２８ｂは水平板である支持部２９に垂直に固定される。また、すべてのピン２８ａ，２８ｂはそれらの先端をなぞる曲面が基板１の自重で撓む撓み曲線Ｘに合致するように配置される。撓み曲線Ｘの最大撓み量は、例えば１９００ｍｍ×２２００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのガラス基板の場合、数ｍｍ〜数十ｍｍ程度である。なお、図５（Ａ）中、Ｂ−Ｂ線矢視図である同図（Ｂ）で示されるピンの配列及び高低差はＢ−Ｂ線に直角な方向においても略同様に現れる。
【００４９】
図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、支持部２９は、移動テーブル９に支持された電動シリンダ装置であるサーボシリンダ３０のロッドに連結される。このサーボシリンダ３０の駆動により支持部２９は昇降可能である。
【００５０】
サーボシリンダ３０が駆動し、縮動作すると、すべての吸引ピン２８ａ及び支持ピン２８ｂが図６（Ａ）に示す上昇位置から図６（Ｂ）に示す下降位置へと移動して吸着テーブル１１内に没する。
【００５１】
このとき、上述したようにピン２８ａ，２８ｂで支えられた基板１は自重でその中央部が下方に凸状に突出するように撓んでいるので、図１０（Ｅ）に示すように中央部から載置面１１ａに当接し、続いて基板１の周辺部が載置面１１ａに当接し、すべてのピン２８ａ，２８ｂが載置面１１ａ下に没し切ると、図１１（Ｆ）のごとく基板１の全面が載置面１１ａに当接する。このように、基板１が中央部から周辺部へと徐々に載置面１１ａに接触するので、基板１と載置面１１ａとの間に空気が閉じ込められるのを防止することができる。
【００５２】
また、サーボシリンダ３０が伸動作すると、すべての吸引ピン２８ａ及び支持ピン２８ｂが図６（Ｂ）に示す下降位置から図６（Ａ）に示す上昇位置へと移動して吸着テーブル１１上に突出する。
【００５３】
吸引ピン２８ａ及び支持ピン２８ｂの下降速度は一様であってもよいが、望ましくは、基板１の中央部が載置面１１ａに当接する直前までのピン２８ａ，２８ｂの下降速度が、基板１の周辺部が載置面１１ａに当接する際のピン２８ａ，２８ｂの下降速度よりも大きくなるように制御される。
【００５４】
なお、上述したようにすべての吸引ピン２８ａ及び支持ピン２８ｂを一括して吸着テーブル１１の載置面１１ａに対して出没可能に構成するほか、図７に示すように、領域Ａ４〜Ａ７毎に枠状の支持部５５ａ,５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅで保持し、各支持部５５ａ,５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ毎にサーボシリンダ３０で上下動させることもできる。その場合は、基板１の中央部が載置面１１ａに接触するまでは全支持部５５ａ,５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅを同速度で下降させ、基板１の中央部が載置面１１ａに接触した後は中央の支持部５５ａを停止させ、基板の周辺部が載置面１１ａに接触して行くに連れて他の支持部５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅを順次停止させることができる。また、より少数のピンごとにグループ化してグループごとに上下動させることも可能であるし、全ピン数が少ない場合はピンごとに上下動させることも可能である。
【００５５】
図３に示すように、吸着テーブル１１の各辺には、位置決め手段としての位置決め機構２２が配置されている。この位置決め機構２２は、ガラス基板１の一辺に対向する脱落防止用プッシャ２３，２３と、これらの脱落防止用プッシャ２３，２３が配置された辺に対向する辺上に配置された押圧用プッシャ２４，２４とを備えている。
【００５６】
また、位置決め機構２２は、吸着テーブル１１の他の辺にエアシリンダにより吸着テーブル１１に対して進退可能に配置した押圧部としての与圧側プッシャ２５，２５と、これらの与圧側プッシャ２５，２５が配置された辺に対向する辺に吸着テーブル１１の上面に対して進退可能に配置した固定部としての固定側プッシャ２６，２６とを備えている。
【００５７】
したがって、吸着テーブル１１上にガラス基板１が位置決めされ固定される前に、脱落防止用プッシャ２３，２３が吸着テーブル１１の上面内に進入するとともに、固定側プッシャ２６，２６が吸着テーブル１１の上面内に進入している。そして、押圧用プッシャ２４，２４及び与圧側プッシャ２５，２５が吸着テーブル１１の上面内に進入してガラス基板１の一辺を押圧すると、ガラス基板１の他辺が脱落防止用プッシャ２３，２３に当接し、かつこのガラス基板１の他辺と隣接する辺が固定側プッシャ２６，２６に当接することで、吸着テーブル１１上の所定位置にガラス基板１がプリアライメントされる。
【００５８】
＜製造装置の電気的構成＞
図８に示すように、上記製造装置３は、描画ユニット４、吐出ユニット５及びカメラ取付部６の他に、吸着テーブル１１上でのガラス基板１の位置決め等を司る動作制御装置３２と、各テーブルの位置を制御するテーブル制御装置４４とを備える。
【００５９】
まず、動作制御装置３２は、全体の制御を実行するＣＰＵ３３と、ＣＰＵ３３の作業領域として機能し、演算途中のデータ等を記憶するＲＡＭ３４と、動作制御装置３２全体を制御するための制御用プログラムを記憶するＲＯＭ３５とを備えている。そして、ＲＡＭ３４には、吸着テーブル１１上から突出するリフトピン２８の出没位置及び昇降速度等を制御するデータや、位置決め機構２２の各部の動作を制御するデータ等が蓄積されている。
【００６０】
また、ＣＰＵ３３には、ドライバ回路３６を介してサーボモータ３７が接続され、このサーボモータ３７は、回転駆動させることにより図示しない作動連結手段を介して図６（Ａ），（Ｂ）に示すように移動ブロック３０を矢印方向に移動させてリフトピン２８を吸着テーブル１１の上面に対して出没させる。したがって、リフトピン２８の出没位置及び昇降速度等は、ＣＰＵ３３によって制御される。そして、リフトピン２８の出没位置は、エンコーダ３８により検出される。エンコーダ３８としては、光学式、磁気式及びレーザ式のものがあり、例えばリニアスケール、マグネスケール及びレーザ干渉計が用いられる。
【００６１】
光学式は、ガラスに一定の微細ピッチまたは一定の微細角度でスリットを刻んだメインスケールと、同様なピッチまたは一定角度で刻まれたインデックススケールの相対的な動きを光電素子とフォトダイオードによって検出し、パルスに変換し移動量を検出している。また、磁気式は、予め磁性体により形成されたスケール上に一定ピッチまたは一定角度でＮＳ信号を着磁し、磁束応答型のマルチギャップヘッドによって磁束を検出することによって移動量をパルスに変換する。レーザ式では、三角測量方式のレーザ変位計、レーザ光の干渉を利用したレーザ干渉計やガラスにレーザホログラムを記録したレーザスケールがある。
【００６２】
さらに、ＣＰＵ３３には、ロボットハンド駆動機構４０が接続され、このロボットハンド駆動機構４０を駆動させることによりロボットハンド２がガラス基板１を前工程からカラーフィルタ製造装置３に搬送し、あるいはカラーフィルタ製造装置３によりガラス基板１からカラーフィルタが製造された後にこのカラーフィルタをロボットハンド２が後工程に搬送する。
【００６３】
そして、ＣＰＵ３３には、電磁弁４１を介してエアシリンダ４２が接続され、このエアシリンダ４２は、図３に示す位置決め機構２２のプッシャ２４，２５の駆動源となる。そして、センサ４３は、エアシリンダ４２のストロークエンド、リフトピン２８の最上昇位置を検出する。
【００６４】
加えて、動作制御装置３３は、アライメントカメラ２１により撮影した画像データが入力する画像処理装置４５を有し、この画像処理装置４５は、アライメントカメラ２１から入力した画像データを所定の処理を行って動作制御用のＣＰＵ３３に出力する。
【００６５】
テーブル制御ＣＰＵ４６は、移動テーブル９をＸ軸レール８，８に沿って往復移動させるＸ方向テーブル駆動機構４７と、このＸ方向テーブル駆動機構４７のドライバ回路４８と、回転テーブル１０を回転させるテーブル回転駆動機構４９と、このテーブル回転駆動機構４９のドライバ回路５０と、図３に示す上記Ｙ方向テーブル駆動機構１６と、このＹ方向テーブル駆動機構１６のドライバ回路５１とを備えて構成されている。
【００６６】
テーブル制御ＣＰＵ４６には、Ｘ方向位置検出センサ５２、Ｙ方向位置検出センサ５３及び回転方向位置検出センサ５４がそれぞれ接続される。Ｘ方向位置検出センサ５２は、移動テーブル９の原点に対する相対的なＸ方向移動位置を計測する。同様に、移動位置計測手段としてのＹ方向位置検出センサ５３は、Ｙ方向テーブル移動機構の原点に対する相対的なＹ方向移動位置を計測する。また、回転方向位置検出センサ５４は、回転部１７の原点に対する相対的な回転移動位置を計測する。これらＸ方向位置検出センサ５２、Ｙ方向位置検出センサ５３及び回転方向位置検出センサ５４は、エンコーダ３８と同様に光学式、磁気式及びレーザー式のものが用いられる。
【００６７】
＜位置決め制御装置及びテーブル制御装置の動作＞
図９及び図１０に示すように、まずステップＳ１では、カラーフィルタ製造装置３において、吸着テーブル１１の外周側の領域に配置されたリフトピン２８の突出高さを内周側に配置されたリフトピン２８の突出高さより相対的に高くなるように吸着テーブル１１からリフトピン２８を上昇させる（図１０（Ａ））。上昇時において吸着テーブル１１の外周側の領域に配置されたリフトピン２８及び内周側に配置されたリフトピン２８は、それぞれ最上昇位置において突出高さが異なる。
【００６８】
次いで、ステップＳ２では、外周側の領域に配置されたリフトピン２８及び内周側に配置されたリフトピン２８が吸着テーブル１１から上昇したか否かを判定する。すなわち、センサ４３により各リフトピン２８が吸着テーブル１１に対して最上昇位置になったか否かを判定する。各リフトピン２８が最上昇位置まで上昇した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）には、ステップＳ３に移行する。なお、各リフトピン２８が最上昇位置まで上昇していない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、各リフトピン２８の上昇を継続させて最上昇位置まで上昇させる一方、一定時間内に上昇を検知しない場合にはエラーとする。
【００６９】
ステップＳ３では、ロボットハンド駆動機構４０に進入許可を与えることによりロボットハンド２を作動させ、ロボットハンド２上に載置したガラス基板１を前工程からカラーフィルタ製造装置３に搬送する。具体的には、吸着テーブル１１の上方にリフトピン２８を回避しつつロボットハンド２を進入させ、吸着テーブル１１の上方にガラス基板１を挿入する（図１０（Ｂ））。
【００７０】
ステップＳ４では、ロボットハンド２を下降させ、ステップＳ５でガラス基板１をリフトピン２８にて支持する。この場合、ロボットハンド２は、図示しない吸引機構によりガラス基板１を吸引していることから、吸着テーブル１１のロボットハンド２が進退する領域のリフトピン２８の密度を他の領域よりも高くしておくことが望ましい。これにより、ガラス基板１をロボットハンド２から分離し易くなるとともに、後述するようにガラス基板１がリフトピン２８に支持されたときに必要以上に湾曲するのを防止することができる。
【００７１】
また、ステップＳ４では、外周側の領域に配置されたリフトピン２８の突出高さを内周側に配置されたリフトピン２８の突出高さより相対的に高くなるように吸着テーブル１１から各リフトピン２８を上昇させていることにより、図１０（Ｃ）に示すようにリフトピン２８上に支持されたガラス基板１は、自重によりその中心部分が下方に凸になるように湾曲した状態となる。具体的には、吸着テーブル１１に対するガラス基板１の中心部分の高さとその外周縁の高さとの差は例えば３０ｍｍ以下に設定され、５ｍｍ〜６ｍｍ程度である。
【００７２】
ステップＳ６では、吸着テーブル１１に突出したリフトピン２８を回避しつつロボットハンド２を退避させる。
【００７３】
ステップＳ７ａでは、外周側の領域に配置されたリフトピン２８の突出高さを内周側に配置されたリフトピン２８の突出高さより相対的に高くした状態で各リフトピン２８をやや高速で下降させる（図１０（Ｄ））。具体的に、各リフトピン２８の下降速度は、１０〜５０ｍｍ／ｓｅｃに設定される。なお、下降速度が９ｍｍ／ｓｅｃ未満では、全体としてのガラス基板１のプリアライメント所要時間が長くなり、下降速度が５０ｍｍ／ｓｅｃを超えた場合には、各種の制御が困難になるため、１０〜５０ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。
【００７４】
ステップＳ８では、ガラス基板１の中央部が吸着テーブル１１の載置面１１ａに当接する直前にサーボモータ３７の回転駆動速度を制御してリフトピン２８の下降速度を減速する（図１０（Ｅ））。したがって、ガラス基板１が吸着テーブル１１に当接する直前にリフトピン２８の下降速度を減速するようにしたので、ガラス基板１を載置した際の破損、及び位置ずれを防止することができるとともに、ガラス基板１のプリアライメント所要時間を短縮することができる。
【００７５】
ステップＳ９では、ガラス基板１の中央部が吸着テーブル１１の載置面１１ａに最初に当接した後、順次周辺部が当接しつつ、ガラス基板１の全体が吸着テーブル１１の載置面１１ａに当接することとなる（図１１（Ｆ））。したがって、吸着テーブル１１にガラス基板１の中央部から周辺部に向って当接して載置されるので、吸着テーブル１１の載置面１１ａとガラス基板１との間に空気が侵入するのを未然に防止することができる。
【００７６】
ステップＳ１０では、各リフトピン２８が吸着テーブル１１から下降したか否かを判定する。すなわち、センサ４３により各リフトピン２８が吸着テーブル１１に対して最下降位置になったか否かを判定する。各リフトピン２８が最下降位置まで下降した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）には、ステップＳ１１に移行する。なお、各リフトピン２８が最下降位置まで下降していない場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）には、ステップＳ７ｂで図１０（Ｄ）に示すように各リフトピン２８の下降を継続させて最下降位置まで下降させる一方、一定時間内に下降を検知しない場合にはエラーとする。
【００７７】
ステップＳ１１では、図示しない吸引手段を作動させて吸着テーブル１１における例えば領域Ａ１に配置された吸引孔２７のみから吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１を吸引する。すなわち、吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１の中央だけを吸引孔２７により吸着する（図９（Ｇ））。
【００７８】
ステップＳ１２では、上記吸引手段を作動させて吸着テーブル１１における例えば領域Ａ１，Ａ２に配置された吸引孔２７から吸着テーブル１１の載置面１１ａにガラス基板１を吸引する。すなわち、吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１の中央部及びその周辺部を吸引孔２７により吸着する（図１１（Ｈ））。さらに、このような吸着状態からＡ３，Ａ４に配置された吸引孔２７から吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１を吸引してガラス基板１の中央及びその周辺全体を載置面１１ａに吸着する（図１１（Ｉ））。
【００７９】
したがって、ステップＳ１１，Ｓ１２では、ガラス基板１の中央部からその周辺部に向かって吸着する領域を徐々に拡大するようにしたので、吸着テーブル１１の載置面１１ａとガラス基板１との間に侵入した空気を効率良く排出し、歪みのない状態でガラス基板１を吸着することができる。
【００８０】
ステップＳ１３は、ステップＳ１１，Ｓ１２で吸着テーブル１１の載置面１１ａに吸着したガラス基板１を解放する。つまり、ステップＳ１３では、図示しない吸引手段の作動を停止して吸着テーブル１１に吸着したガラス基板１を解放する（図１１（Ｊ））。この際、極短時間のブローを行っても良い。
【００８１】
ステップＳ１４では、吸着テーブル１１上から脱落防止用プッシャ２３，２３が吸着テーブル１１の上面内側に進入するとともに、固定側プッシャ２６，２６が吸着テーブル１１の上面内側に進入し、また押圧用プッシャ２４，２４及び与圧側プッシャ２５，２５が吸着テーブル１１の上面内側に進入することで、吸着テーブル１１上の所定位置にガラス基板１が暫定的にプリアライメントされる（図１２（Ｋ１，Ｋ２））。なお、この場合は、固定側プッシャ２６，２６の側にガラス基板１におけるアライメントマーク描画時に基準となった辺が揃えられる。これにより、吸着テーブル１１の載置面１１ａ上の所定位置にガラス基板１を正確に位置決めすることができる。
【００８２】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４の状態のまま、上述したステップＳ１１と同様に図示しない吸引手段を作動させて吸着テーブル１１における例えば領域Ａ１に配置された吸引孔２７のみから吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１を吸引する。すなわち、吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１の中央だけを吸引孔２７により吸着する（図１３（Ｌ））。
【００８３】
ステップＳ１６では、ステップＳ１２と同様に吸引手段を作動させて吸着テーブル１１における例えば領域Ａ１，Ａ２に配置された吸引孔２７から吸着テーブル１１の載置面１１ａに載置されたガラス基板１を吸引する。すなわち、吸着テーブル１１の載置面１１ａに載置されたガラス基板１の中央部及びその周辺部を吸引孔２７により吸着する（図１３（Ｍ））。さらに、このような吸着状態からＡ３，Ａ４に配置された吸引孔２７から吸着テーブル１１の載置面１１ａに載置されたガラス基板１を吸引してガラス基板１の中央部及びその周辺部の全体を吸着する（図１３（Ｎ））。
【００８４】
ステップＳ１７では、吸着テーブル１１上から脱落防止用プッシャ２３，２３が外側に退避するとともに、固定側プッシャ２６，２６が吸着テーブル１１の載置面１１ａから外側に退避し、また押圧用プッシャ２４，２４及び与圧側プッシャ２５，２５が吸着テーブル１１の載置面１１ａから外側に退避する（図１３（Ｏ））。
【００８５】
このようにステップＳ１からステップＳ１７の工程を経てカラーフィルタ製造装置３の吸着テーブル１１におけるガラス基板１のプリアライメント動作が終了する。
【００８６】
ステップＳ１８では、吸着テーブル１１にガラス基板１の中央及びその周辺全体を吸着した状態で吸着テーブル１１を移動させる（図１３（Ｐ））。
【００８７】
このステップＳ１８では、ガラス基板１に描画されたアライメントマークがアライメントカメラ２１の視野角内に入った状態にて、アライメントカメラ２１，及び画像処理装置４５によりガラス基板１のＸ方向位置、Ｙ方向位置及び回転方向位置をそれぞれ検出，及び演算し、Ｘ方向テーブル駆動機構４７、Ｙ方向テーブル駆動機構１６及びテーブル回転駆動機構４９を駆動させて吸着テーブル１１に位置決めされた、ガラス基板１を精密に位置決めする。
【００８８】
その後、カラーフィルタ製造装置３において、インクジェットヘッド１８によりガラス基板１のＸ方向及びＹ方向に亘ってインクを塗布することで、カラーフィルタのパターンが形成される。
【００８９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、位置決め装置をインクジェット装置に装着した場合について説明したが、他のパターン形成装置、その他基板を位置決めする必要のある各種装置について適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明を適用したカラーフィルタ製造ラインを示す構成図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明を適用したカラーフィルタ製造装置３の外観構成を示す平面図，正面図，側面図である。
【図３】図２の製造装置を示す斜視図である。
【図４】本実施形態の吸着テーブルの構造を示す平面図である。
【図５】（Ａ）は吸引孔及びリフトピンの配置を示す平面図、（Ｂ）は図（Ａ）中、Ｂ−Ｂ線矢視図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は図４の吸着テーブルに取り付けられるリフトピンの出没状態を示す断面構成図である。
【図７】リフトピンの保持手段の変形例を示す平面図である。
【図８】本発明を適用したカラーフィルタ製造装置における各制御系を示すブロック図である。
【図９】本発明を適用したカラーフィルタ製造装置における位置決め制御装置及びテーブル制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】（Ａ）〜（Ｅ）は図９の各ステップにおける各部の動作を示す説明図である。
【図１１】（Ｆ）〜（Ｊ）は図９の各ステップにおける各部の動作を示す説明図である。
【図１２】（Ｋ１），（Ｋ２）は本発明を適用したカラーフィルタ製造ラインを示す構成図である。
【図１３】（Ｌ）〜（Ｐ）は図９の各ステップにおける各部の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…ガラス基板（基板）
２…ロボットハンド（搬送手段）
３…カラーフィルタ製造装置（パターン形成装置）
４…描画ユニット
５…吐出ユニット
６…カメラ取付部
８…Ｘ軸レール
９…移動テーブル
１１…吸着テーブル
１６…Ｙ方向テーブル駆動機構
１８…インクジェットヘッド（ノズルヘッド）
２１…アライメントカメラ
２２…位置決め機構（位置決め手段）
２３…脱落防止用プッシャ（固定部）
２４…押圧用プッシャ（押圧部）
２５…与圧側プッシャ（押圧部）
２７…吸引孔（吸着手段）
２８…リフトピン
２８ａ…吸引ピン（吸着手段）
２８ｂ…支持ピン
３２…動作制御装置
４４…テーブル制御装置
４７…Ｘ方向テーブル駆動機構
４９…テーブル回転駆動機構
５２…Ｘ方向位置検出センサ
５３…Ｙ方向位置検出センサ
５４…回転方向位置検出センサ
【図１】
2006344675.tif 000003
【図２】
2006344675.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006344675.tif 000009
【図８】
2006344675.tif 000010
【図９】
2006344675.tif 000011
【図１０】
2006344675.tif 000012
【図１１】
2006344675.tif 000013
【図１２】
2006344675.tif 000014
【図１３】
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